γ-聚谷氨酸（γ-PGA）是谷氨酸单体以γ-羧基与氨基相缩合的一种聚氨基酸，γ-PGA主链上有大量游离羧基存在，使聚谷氨酸具有水溶性聚羧酸的性质，如强吸水保湿性能，可用于化妆品、食品、分散剂、螯合剂、建筑涂料、防尘等领域，主链上的大量羧基易于修饰，为材料的功能化提供了条件，利于改性制备一系列功能材料。γ-PGA同时亦具有优良的生物可降解性和生物相容性，对环境无污染，对人体无毒害，用作医药、生物医用材料、化妆品、食品和环保等领域有明显优点。本实验室筛选得到一株γ-PGA高产菌株（已获专利授权：γ-聚谷氨酸及其盐的制备方法，CN0112787.2），并对合成工艺条件进行了优化；采用提纯新工艺，降低了生产成本，提高了产品质量。同时，还开展了γ-PGA吸水材料的制备、绿色水处理剂、肥料增效等领域的应用研究。本项目已申请4项国家发明专利。

一、成果简介 近年来益生菌相关制品需求量巨大，但相关产品及生产技术依赖进口，造成益生菌产品价格较高，严重制约我国益生菌产业的发展。团队在国家科技部“十二五”、863计划课题资助下，经过多 年技术攻关，先后从健康人群肠道、传统发酵制品中分离筛选乳酸菌600余株，初步建立了益生菌 资源库；获得长双歧杆菌BBMN68、青春双歧杆菌BBMN23、动物双歧杆菌A6、干酪乳杆菌L9、 

我国的南瓜资源非常丰富，目前，南瓜的加工技术相对落后，大规模加工始于八十年代末，加工的产品形式单一，主要是南瓜全粉，已有的南瓜发酵饮料存在香气和风味不足等品质不佳问题。发明以南瓜为原料，结合焙烤工艺，利用多菌株进行发酵，提供了一种具有烘焙食品特有的风味和香气而且营养价值丰富的发酵南瓜饮料及其制备方法。 该成果技术产品富益生菌。具有潜在的调节肠道菌群平衡、提高食物消化率和生物价、降低血清胆固醇、抑制肠道内腐败菌的生长以及腐败产物的形成等作用。 该发明制得的发酵南瓜饮料营养价值丰富，含有独特的焙烤风味和发酵制品的风味，色泽金黄，质地均一，香气馥郁，口感适中，产品保存期长，深受消费者喜爱，为南瓜的深加工利用开辟了一条新途径。 目前，已进行中试试验，效果良好。我国南瓜资源丰富，该成果转化不受地域限制，投资小，技术工艺简单，方便现代化、标准化、规模化生产，产品风味好、营养高，具有广泛的市场前景。按年产1500吨发酵南瓜饮料计算，按单价10元/kg，可实现销售收入1500万元。 （注：本项目发布于2019年）

本项目采用检测、诊断、控制、优化等技术，研发成功集工艺、设备、控制及软件于一体的智能发酵罐装置与系统，包括 20L—1000L 系列全自动发酵罐和中试线、大型发酵车间 DCS 分布控制系统及软件等。发酵过程智能装置采用嵌入式计算模块为内核结构，软硬件紧密结合，依据发酵工艺特点，融合数字化检测与控制、监测诊断、过程优化、发酵专家经验等技术，具有高可靠性、灵活性和可扩展性，以液晶触摸屏来集中显示和设定各种发酵参数，操作简便，可方便地实现与上位计算机的通信，构成分布式控制系统，也可直接连接 Internet，实现远程监控。发酵过程分布式控制系统，采用工程师站+控制站的 DCS 或 FCS 结构，发酵过程智能装置、PLC 或智能仪表均可作为控制站，工程师站完成数据保存、显示、故障检测与诊断、以及优化调度等功能。主要技术性能指标如下： 1) 具有自动在位清洗、自动原位灭菌, 清晰的大视镜观测孔，多样可靠的接种方式； 2) 测量和控制参数包括温度、DO、pH、空气流量、压力、转速、称重、泡沫、多路流加等； 3) pH 分段设置和控制，控制精度+-0.1； 4) 温度分段设置和控制，控制精度+-0.2； 5) 溶解氧分段设置和控制，控制精度+-2%； 6) 空气流量分段和控制，控制精度+-0.1； 7) 历史数据存储和管理、曲线显示和分析、工艺参数的设定、输出打印、远程传输、安全密码设置等； 8) 离线采样录入接口； 9) 多种在线分析仪接口：底物和产物浓度分析仪、称重、在线尾气分析仪、近红外光谱、活细胞检测等仪表的接口； 10) 提供多种软件模块：故障检测与诊断模块、底物和产物浓度的智能控制模块、智能流加模块、基于离线采样和在线采样的多采样率的数据分析模块等。 

发酵香肠是一类高档肉制品，以其风味受到消费者欢迎。本技术利用酶法促 进发酵香肠生产过程中风味的形成，在保持产品原有风味、香型不变的情况下， 使其风味物质形成量增大 7 倍（以 GC/MS 出峰面积计），生产时间明显缩短，产 品风味更浓、持久性更强。

该成果建立了铭渣还原解毒及稳定固化一体化处置新方法, 该方法将工业固体废弃物矿渣的资源化利用与重金属固体废弃物无害化处置进 行有机结合，达到了 “以废治废"的目标；该技术将六价铭•的还原和深度包埋固 化融为一体，包埋固化体地聚合物强度高、密实度好、抗渗性强、耐久性优，能 保持其长期稳定性和有毒物的溶出低浓度；研究发现六价铭的还原产物三价铭可 进入地聚合物的晶体晶格，进一步降低固化体中有害离子浸出浓度，可远低于国 家危险废物鉴别标准，为实现铭离子在固化体中长期稳定性提供了理论支撑。该 成果所使用的技术应用范围广，可用于其他重金属的防治，工艺过程简单，并且不会留下残渣，适合现场实际操作，解决了大量固体废弃物的堆存和环境污染问 题，固体废物的再次利用带来了良好的社会效益和间接经济效益。

有机酸行业有大量的固废硫酸钙，难以处理。本技术通过一套新型的转晶的技术，并开发了一系列转晶剂和改性剂，可以有效的将普通的二水合物硫酸钙，转化为硫酸钙晶须（市场价4500元/吨），极大的提升了产品的附加值，所得晶须的堆积密度在0.18~0.21g/cm3，含水量小于0.5%，白度高，稳定性好，且呈现出良好的力学性能，可以广泛应用至造纸、橡胶、涂料、粘合剂等行业。 技术特点 1、生产成本低，硫酸钙无水晶须可以控制在1500~1700元/吨； 2、晶须质量好，白度高，稳定，力学性能高，在使用过程中不易转化。 推广应用 目前成果已经完成了1000吨规模的中试生产线，产品质量与实验室成果基本保持一致。产品可广泛应用于造纸、橡胶、涂料、粘合剂等行业。

本技术提供了一种肠道靶向 pH 敏感性复凝聚微胶囊传输体系及 其制备方法和应用。本技术以羧甲基壳聚糖、阿拉伯胶分别为聚阳离子和聚阴 离子构成复凝聚体系，采用京尼平作为交联剂来提高其在胃液强酸性（pH1.2） 环境下的稳定性，作为微胶囊壁材包埋芯材时，使芯材免受胃部强酸性环境的 破坏，能实现在肠道（pH6.8-7.4）溶胀而靶向释放芯材的目的。解决了现有技 术中复凝聚微胶囊机械强度较差、在偏离复凝聚反应最适 pH 值时易发生解离而 失去稳定性的问题。 技术特点：本技术采用京尼平作为交联剂交联羧甲基壳聚糖-阿拉伯胶复凝 聚体系时，不需要调节温度和 pH 值。与现有交联技术比较，本技术采用的交联 剂安全、高效，而且生产工艺简单易行，易于规模化生产，具有良好的市场应 用前景。所述肠道靶向 pH 敏感性复凝聚微胶囊在模拟胃液中不离解、在模拟肠 液中溶胀而靶向释放芯材。 应用领域及前景：本技术既可以用于水溶性功能成分的包埋，又可用于脂 溶性功能成分的包埋，可保护芯材免受胃液强酸性环境的破坏，将芯材安全输 送到肠道进行靶向释放，提高其生物利用率。该技术拓展了复凝聚微囊化技术 在食品工业中实现肠道靶向释放的应用领域。

成果与项目的背景及主要用途：在以玉米原料生产酒精的过程中，每生产一 吨酒精将产生 10～15 吨的废醪液，废醪液中含有固体酒糟，可溶性蛋白质及多 种氨基酸，BOD 值为 28000～45000mg／L，COD 值为 35000～45000mg/L，直 接排放不仅浪费资源，而且严重污染环境，直接影响到酒精工业的持续发展。对 其最有效的治理办法就是利用其中有用成分，生产 DDGS－玉米酒糟粕可溶性蛋 白饲料，这不仅解决环境污染问题，而且还给企业带来可观的经济效益，可谓变 废为宝，化害为利。 天津大学石油化工开发中心凭借多年来在化学工程领域所积累的丰富经验 和扎实的基础理论研究成果，开发出了国内首创且具有国际领先水平的废醪液综 合治理及 DDGS 生产技术，并成功应用于国内大型发酵酒精生产企业。 技术原理及工艺流程简介：来自酒精精馏装置的废醪液通过离心机进行固液 分离，得到的固相物——湿糟送至干燥机干燥，离心所得的清液一部分去发酵车 间搅料，一部分则利用干燥机产生的二次蒸汽，进行多效蒸发，将蒸发的浓浆混 入湿糟，送入干燥机进行干燥。干燥机得到的干糟即为可溶性蛋白饲料－DDGS 产品。 多效蒸发蒸出的水冷凝后收集送出装置，该冷凝水已满足一般污水处理装置 的要求，通过常规处理达到排放标准。 技术水平及专利与获奖情况：本生产技术为国内首家技术与设备全部国产化 的 DDGS 生产技术，具有如下技术优势：实现了废热蒸汽的完全利用——节约 能源，降低成本；设计独特的蒸发器——保证蒸发器长周期操作而不结疤；可以 214天津大学科技成果选编 选用低造价的旋转管束干燥机——降低投资费用；采用国产卧螺离心机——效果 好，投资省。 技术指标如下： 1、产品符合原轻工部标准 Q/HJ J02005-95 2、经处理后的污水 BOD 值下降为 800～1600mg/L。COD 值下降为 1600～ 3600mg/L，常规处理后可达标排放。 应用前景分析及效益预测：我国目前有大小酒精厂家 200 多家，均有不同程 度的存在废水污染问题。按照国家有关的环保政策，对不能将酒精废醪液进行有 效处理的酒精生产企业将采取强制性措施，限期整改，否则将勒令停产，所以本 技术的市场前景非常广阔。 本项目的环境效益和社会效益显著，采用本技术可使酒精装置排放的污水经 过常规的污水处理方法处理后直接排放，既保护了环境，也解决了我国酒精行业 的可持续发展的问题。 本项目的经济效益亦可观，以年产 18 万吨 DDGS 生产装置为例，年创产值 2.07 亿元，可获利润约 3600 万元。 应用领域：适用于以玉米、小麦、木薯等淀粉质原料发酵法生产酒精的企业。 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）： 生产规模及产量：根据用户需求确定。 所需厂房面积：根据装置规模确定。 主要设备：离心机、干燥机、蒸发器、泵等。 主要原材料及来源：玉米发酵法生产酒精装置生产的废醪液。 设备投资：根据装置规模确定。 总投资：根据装置规模确定。 合作方式及条件：可提供多种合作方式。 

该成果属于农业生物技术领域。针对畜牧业生产中出现的饲料短缺及利用率低、抗生素滥用、畜禽粪便不合理排放等问题，开展了饲用益生菌的筛选、微生态制剂的研发、果渣发酵饲料菌株筛选及发酵菌剂研发、果渣发酵饲料生产工艺优化、生物活性饲料喂养效果评价等研究，获得了具备产业化的饲用优良益生菌菌株，建立了高密度发酵工艺，可实现活菌数高达1013cfu/g的微生态制剂的生产，可部分或全部替代抗生素；获得了多株果渣发酵菌种及发酵复合菌剂。建立了苹果渣生物活性蛋白饲料两步固态发酵工艺，实现了多菌种协同发酵，使发酵产物富含蛋白质、水溶性氨基酸、益生菌和水解酶等多种活性物质；建立了微生物制剂中试生产线、果渣发酵饲料中试生产线。该成果可应用于生物活性饲料、替代抗生素类生物添加剂和非粮生物饲料，生物发酵饲料可以精确到8-15%添加使用。在不增加喂养成本的基础上，提高肉蛋奶产量及品质，降低成本。全省可形成30万吨优质活性发酵饲料，应用价值大。